一种基于有限元仿真的板料成形极限预测方法

从成形极限图试验中观察得到了板料发生缩颈的2条判断准则：1．板料发生缩颈时凸模与板料接触力出现峰值；2．缩颈区域应变路径向平面应变状态发生突变，在有限元仿真软件中建立成形极限图试验的模型，对不同尺寸的试件进行仿真，根据以上2种准则可以得到在不同应变状态下的缩颈应变成形极限和应力成形极限．在二维坐标系里标出得到的极限点并连成曲线，即为用有限元仿真方法得到的板料应变成形极限图（Forming Limits Diagram-FLD）和应力成形极限图（Forming Limit Stress Diagrmn-FLSD）．通过与理论计算方法和试验方法得到的结果对比发现用该方法得到的FLD以度FLSD比理论推导出的更接近试验得到的数据．     

一种基于有限元仿真的板料成形极限预测方法

从成形极限图试验中观察得到了板料发生缩颈的2条判断准则：1.板料发生缩颈时凸模与板料接触力出现峰值;2.缩颈区域应变路径向平面应变状态发生突变.在有限元仿真软件中建立成形极限图试验的模型,对不同尺寸的试件进行仿真,根据以上2种准则可以得到在不同应变状态下的缩颈应变成形极限和应力成形极限.在二维坐标系里标出得到的极限点并连成曲线,即为用有限元仿真方法得到的板料应变成形极限图（Forming Limits Diagram,FLD）和应力成形极限图（Forming Limit Stress Diagram,FLSD）.通过与理论计算方法和试验方法得到的结果对比发现用该方法得到的FLD以及FLSD比理论推导出的更接近试验得到的数据     

韧性断裂准则在板料成形中应用研究进展

对板料成形中的成形极限应力图、最大变薄率、成形极限图以及韧性断裂准则等预测成形极限的方法进行了综述和分析,提出了利用韧性断裂准则能够较好地预测塑性差的板料成形极限,而且还能考虑应变路径的变化.利用有限元方法模拟时,韧性断裂准则既可以运用到完全耦合的弹塑性损伤模型的增量方法中,也可以运用到一步有限元逆算法中.指出了为准确地预测成形极限,除了提高有限元模拟精度外,应找到一种本质地反映材料性能的准则.     

厚向异性薄板成形极限图的计算分析

本文运用1993年Hill提出的新正交各向异性屈服准则与马辛尼克－库祖斯基假说，分析了应变硬化指数n、厚向异性指数r、几何不均度f、单轴与双轴的屈服应力之比a(σu/σb）。     

高速压制成形金属粉末的本构关系

在高速压制成形中,实验证实多次小能量冲击能达到甚至超过单次高能量冲击所获得的密度．本文根据金属粉末在2次高速压制成形中的变形特征,假设预压只发生弹性变形,第2次压制超过金属粉末的屈服强度,发生塑性变形．在ZWT模型基础上,考虑黏塑性及温度引起的应力软化效应,加入损伤因子和黏塑性项,建立了高速压制成形中金属粉末的热黏弹塑性本构关系．     

变凸模运动曲线对板料成形极限性能的影响

研究影响板料拉深失稳的因素大都忽略凸模运动曲线对板料成形极限性能的影响,利用伺服压力机可加载任意滑块速度和位移,以筒形件拉深为研究对象,加载了不同的凸模运动曲线,采用ANSYS/LS-DYNA进行拉深模拟并经实验论证。结果表明,不同的凸模运动曲线对拉深件厚度减薄率分布会产生很大的差异,其中台阶式凸模运动曲线对提高板料极限成形能力最为显著。     

基于神经网络的板料拉深成形摩擦系数预测

板料拉深成形过程中，摩擦是一个很重要的参数，受很多因素影响，本文利用神经网络建立了板料拉深成形中润滑油、模具表面粗糙度、拉深速度和板料表面粗糙度与摩擦系数的BP神经网络摩擦模型，对板料拉深成形的有限元分析及优化设计具有重要的参考价值．     

基于理想成形理论的板料设计

将基于理想成形理论的板料设计方法推广到一般的各向同性硬化的弹塑性材料。从理想成形的必要条件出发,推导了包括弹塑性理想成形的本构关系在内的有关板料设计公式。推导了线性三角形薄膜单元的变形运动学关系,采用线性三角薄膜元的有限元素法计算了一个弹塑性材料的轴对称拉深实例,并和刚塑性材料的计算结果以及边界元的计算结果进行了对比。结果表明,使用本文的方法可以取得较为精确的板料展开尺寸。该方法具有快速、准确以及实用面广的优点。     

应用韧性断裂准则预测盒形件拉深成形极限

目前已提出的韧性断裂准则预测板料成形极限，只在简单轴对称件中得到应用．利用作者提出的韧性断裂准则预测了铝合金板LF21，LY21(M)和钢板st17非轴对称的方盒件拉深成形极限，并与成形极限图的预测结果和实验结果进行比较．结果表明，这种方法较好地预测了盒形件拉深成形极限，为预测非轴对称件成形的断裂发生提供了一种有效的方法，也为预测复杂形状零件成形极限奠定了基础．     

金属板料成形极限的研究

本文用M-K凹槽模型和倾斜凹槽模型,计算了不同材料性能参数的成形极限图,计算了不同应变路径对成形极限图的影响,并用双板实验的结果与理论计算结果进行了对比。实验与理论计算结果都表明,曲线应变路径对成形极限图有明显影响。因此,用实验方法绘制成形极限图时,必须保证应变路径的直线性。     

爆炸荷载作用下基于抗剪承载力的钢柱失效准则

为实现爆炸荷载作用下钢柱快速损伤评估及失效分析, 作者分别基于壳单元的精细化模型和梁-柱纤维模型, 研究了爆炸荷载作用下钢柱的动态响应;通过位移、剩余竖向承载力和钢柱最大剪力指标, 对钢柱进行损伤评估和失效分析.在钢柱剩余承载力基础上提出了基于抗剪承载力的钢柱失效破坏准则, 并通过数值模拟对其进行验证.结果表明:基于抗剪承载力的钢柱失效准则能较为准确地预测钢柱在爆炸荷载作用的剪切破坏及由此导致的钢柱剩余承载能力的丧失;梁-柱纤维模型可用于钢柱的损伤失效分析, 比精细化模型的计算效率高, 但分析结果偏于安全.     

一种适合于金属簿板塑性成形有限元模拟用的屈服准则

介绍一种适用于薄板壳弹塑性力学分析的屈服条件近似表达式——伊留申屈服准则,从理论上证明了在一定条件下,可将该准则推广用于厚向异性与应变硬化材料塑性成形过程的有限元模拟和研究。     

基于双展开平面映射法的板料成形多步快速模拟

初始解的确定是板料冲压成形有限元快速分析中的一个重要环节,初始解的好坏严重影响分析计算的速度以及求解的收敛性。文章在总结前人研究成果的基础上提出一种新的网格映射方法——"双展开平面映射法"快速获得中间构型初始解。在此基础上,将上述方法用于板料成形的多步快速模拟,试算表明所提方法正确、有效,为板料成形多步快速模拟中的中间构型准确建立奠定了重要基础。     

基于有限元数值模拟的板料成型接触分析

根据板料成型过程中模具的运动特点和它与板料的相互关系，建立了接触问题的虚功方程和接触单元技术，并对板料成型数值模拟中的接触点模型、接触边界模型、接触力计算模型和摩擦模型等问题进行了详细分析．最后用一个实例进行了验证。     

格形钢板桩结构填料土压力及剪切破坏面研究

基于FLAC2D对格形钢板桩结构进行了受力和变形分析,将不同水平荷载下得出的计算土压力,与静止土压力、Rankine主动土压力、Rankine被动土压力进行了对比,提出了格内填料土压力的简化计算方法.认为:格体前桩的土压力分布可以采用Rankine主动土压力;后桩的土压力则以钢板桩水平位移为零的点分为上下两部分,上部分为均布土压力,下部分线性增大至静止土压力.格内填料的剪切应变增量发展过程表明:格型钢板桩的剪切破坏面主要发生在格体的中轴处,符合太沙基法给出的结论.     

含裂纹板在冲击载荷作用下的失效准则

研究了含裂纹板在低速率冲击载荷作用下的互型动态起裂问题。分析了裂尖塑性区附近的周向应变，利用裂尖塑性流变模型的概念，建立了一个裂尖计算模型，推导出裂尖张开位移和裂尖塑性区周线上最大周向应变的关系。据此提出最大周向应变理论作为动态起裂准则。通过ＬＹ１２ＣＺ制成的带裂纹试件在ＭＴＳ─８１０试验机上进行冲击拉伸试验，利用数值计算和实验结合的方法，计算了εθ·（ｔ）、ＣＴＯＤ（ｔ）和Ｊｄ（ｔ）随时间的变化曲线，验证了最大周向应变理论作为动态起裂准则的可行性。     

基于破坏类型的本溪灰岩本构关系研究

根据单轴和三轴条件下本溪灰岩的压缩试验和峰后循环加载试验,总结本溪灰岩的强度、变形随围压的变化规律,研究不同围压下本溪灰岩的破坏过程和重复加载过程,分析不同应力条件下本溪灰岩破坏的方式.结果表明:本溪灰岩在应力刚过峰值且未完全进入残余强度阶段,其弹性模量与峰前相同,此阶段进行循环加载时,新的峰值应力低于卸载点应力;在残余强度阶段,残余强度不再随重复加载发生明显变化;采用比较峰值时的环向弹性应变值与环向应变值的方法来判别本溪灰岩的破坏类型是可行的;不同围压下,本溪灰岩的破坏方式有张性破坏和剪切破坏2种类型,这2种破坏方式下本构模型的控制参数是不同的.分别选取了环向应变和剪切应变作为控制参数建立了本构模型,该模型很好地描述了本溪灰岩峰后阶段的应力脆性跌落现象及应力与应变的关系.     

不同模式下抗剪强度参数对路堤稳定性的影响

基于Mohr-Coulomb准则,采用FLAC3D分析了抗剪强度参数(主要是黏聚力和内摩擦角)对高填方路堤边坡安全系数及滑动面位置的影响.同时,提出了降雨条件下路堤稳定性的分析方法,并对不同折减模式下安全系数的变化规律进行了分析.结果表明:黏聚力和内摩擦角对安全系数的影响规律类似,对滑动面位置的影响规律相反;降雨入渗条件下,对抗剪强度参数的折减会使边坡滑动破坏面由路堤深层向浅层发展,折减程度越大,安全系数降低的程度越明显.